102가지 색의 우주…우주망원경 스피어엑스 ‘전천지도’ 공개

스피어엑스 전천지도 이미지. 스피어엑스는 우주의 다양한 특징을 드러내는 102가지 적외선 색상으로 하늘 전체를 지도화했으며 이 이미지는 그중 일부 색상을 보여준다. 별(파란색, 녹색, 흰색), 뜨거운 수소 가스(파란색), 그리고 우주먼지(빨간색)에서 방출된 적외선 빛을 나타내고 있다. (출처: NASA/JPL-Caltech)

우주항공청과 한국천문연구원이 미국 항공우주국(NASA)과 공동 개발한 우주망원경 스피어엑스가 관측한 첫 전천(全天)지도 영상을 19일 공개했다. 최초로 전 하늘을 102가지 적외선 색상으로 분광 관측해 완성한 첫 우주 지도다.

스피어엑스는 올 3월 12일 발사 후 5월 1일부터 본격적으로 관측을 시작했으며 약 6개월간 우주 전체를 관측해 지도를 완성했다. 스피어엑스가 관측한 적외선 파장은 인간 시각으로는 볼 수 없어, 이번에 공개한 지도 영상은 이를 가시광 색상으로 변환해 만들었다. 스피어엑스가 관측한 별(파란색, 녹색, 흰색), 뜨거운 수소 가스(파란색), 우주먼지(빨간색)에서 방출되는 적외선 빛을 보여준다.

스피어엑스는 하루에 지구 주위를 약 14.5바퀴 공전하며 남북극을 가로지르고 극지방을 통과한다. 매일 하늘 원형 띠 영역을 따라 약 3600장의 이미지를 촬영한다. 지구가 태양 주위를 공전함에 따라 스피어엑스의 시야도 이동한다. 이 같은 과정을 6개월간 거쳐 전 하늘을 관측한 360도 모자이크 이미지가 완성된 것이다.

스피어엑스는 특수 설계된 선형 분광 필터를 활용해 102가지 파장 대역을 관측한다. 각 파장은 은하, 별, 별탄생 지역 및 기타 천체의 특징에 대한 고유한 정보를 담고 있다. 예를 들어 우리은하에서 별과 별탄생이 밀집된 ‘먼지 구름’은 특정 파장에서 밝게 빛을 방출하지만 다른 파장에서는 빛을 방출하지 않아 관측할 수 없다. 스피어엑스 전천 관측 자료는 우주의 역사, 은하의 형성과 진화, 그리고 생명체의 기원이 되는 물과 얼음 등을 탐사하는 주요 과학 임무에 활용될 것으로 보인다.

이번 임무는 NASA 제트추진연구소(JPL)가 총괄하며 데이터 분석에는 미국 10개 기관, 한국 천문연 정웅섭 박사 연구팀 등이 참여한다. 국제 공동연구팀은 스피어엑스 주 임무 기간인 2년간 세 번의 전천 관측을 추가 수행한다. 이 데이터를 합쳐 측정 감도가 높아진 3차원 통합 지도를 완성하게 된다. 이렇게 만든 데이터는 과학자와 일반 대중이 무료로 이용할 수 있도록 공개될 예정이다.

강경인 우주항공청 우주과학탐사부문장은 “한국이 참여한 스피어엑스 우주망원경의 관측자료를 활용해 우리나라 과학자들도 주요 연구 주제인 우주 얼음뿐만 아니라 활동성 은하핵, 태양계 소천체 등에서도 핵심적인 역할을 수행할 수 있을 것”이라고 기대했다. 



장은지 기자 jej@donga.com